《基于vr技术的模拟校园导航系统》设计文档

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1、《基于VR技术的模拟校园导航系统》设计文档1基于VR技术的模拟校园导航系统目录《基于VR技术的模拟校园导航系统》1设计文档1目录11引言11.1项目简要介绍11.2项目背景11.3项目的创新点21.4定义22任务概述32.1目标32.2运行环境43需求43.1功能需求43.2性能需求53.2.1时间特性要求54总体设计54.1基本设计概念和处理流程54.2总体结构75接口设计85.1外部接口85.2内部接口86使用说明96.1安装与初始化96.2软件主要功能的使用说明121基于VR技术的模拟校园导航系统1引言1.1项目简要介绍一种实时校园模拟系统（Virtua

2、lCampusNavigationSystem）。该系统以计算机为人机交互的工具，综合运用虚拟现实、多媒体应用等技术，并通过计算机实现了人在虚拟校园中的漫游，使用户在由计算机构造的虚拟场景中获得了体验参观校园以及相关的教学设施（多媒体教室）的真实感觉。系统配备具有虚拟导游，帮助用户了解关于校园的更多资讯。1.2项目背景1965年，Sutherland在篇名为<<终极的显示>>的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。随后的1966年，美国MIT的林肯实验室正式开始了

3、头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久，研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年，出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就，美国的JaronLanier在80年代初正式提出了“VirtualReality”一词。80年代，美国宇航局（NASA）及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年，NASAAmes研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟

4、环境视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站（VIEW）项目中，他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。进入90年代，迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配，使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能；人机交互系统的设计不断创新，新颖、实用的输入输出设备不断地进入市场。而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。例如1993年的11月，宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作，而用虚拟现实技术设计波音777获得成

5、功，是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出，正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域，如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等，人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。2002年中视典科技与中国科学院遥感应用研究所合作，成功开发出国内第一个真正意义上的虚拟现实系统--数字地球原型系统，使地球上的地理资源、生态环境、人口统计、军事信息、社会经济活动、灾情灾害预测、等复杂系统数字化、网络化并虚拟仿真，不仅可以重现地球的过去，模拟和预测地球的未来，而且

6、可以让人们在有准确坐标，时间和对象属性的多维虚拟地球环境中，进行规划、科学研究、决策管理。该系统为数字地球的各项研究工作提供了一个可操作的虚拟平台，已经开始在能源、灾害、数字奥运、数字城市、数字战场等各个方面的研究提供服务。1基于VR技术的模拟校园导航系统中视典科技运用世界领先的仿真系统、图形、图象技术，对数字城市的核心技术-虚拟现实技术整体解决方案进行研究，成功开发出拥有自主知识产权的虚拟场景浏览器软件VR-Platform。1.1项目的创新点虚拟现实是计算机生成的、给人多种感官刺激的虚拟世界（环境），是一种高级的人机交互系统。理想的虚拟现实系统应当让使用者

7、在与虚拟环境产生交互行为时的感受与真实环境中的感受完全一样。而现有的漫游系统大多采用二维交互界面，即采用鼠标（二维输入）和键盘（线性输入）作为交互设备，遵循着“窗口-图标-菜单-指定”（windows-icon-menu-pointer,简称wimp）操作范式，交互方式不合谐，不自然。该系统以计算机为人机交互的工具，综合运用虚拟现实、人工智能开发、多媒体应用等技术，并通过显示器实现了人在虚拟校园中的漫游，使用户在由计算机构造的虚拟场景中获得了如同在真实环境体验参观校园以及相关的教学设施（多媒体教室）。系统配备具人工智能的虚拟导游，帮助用户了解关于校园的更多资讯

8、；由VIRTOOLS公司开发的Virt